チューブソケット

真空管ソケットは、真空管（電子バルブ）を差し込むことができる電気ソケットで、真空管を所定の位置に保持し、各ピンに回路にはんだ付けできる端子を提供します。ソケットは、真空管を一方向にのみ挿入できるように設計されています。ほとんどの真空管電子機器で使用されており、簡単に取り外して交換できます。真空管機器が一般的だった頃は、ドラッグストアなどの小売店が真空管テスターを備え、交換用真空管を販売していました。一部のニキシー管もソケットを使用するように設計されていました。

真空管の時代を通じて、技術が発展するにつれて、時には世界のさまざまな地域で異なる形で、多くの真空管ベースとソケットが使用されるようになりました。^{[1] [2]} ソケットは汎用的ではなく、異なる真空管が同じソケットに機械的に適合する場合がありますが、適切に機能せず、損傷する可能性があります。

真空管ソケットは、通常、金属板のシャーシの穴に取り付けられ、ワイヤやその他のコンポーネントはソケットの裏側のラグに手作業でハンダ付けされていました。1950 年代には、プリント基板が導入され、接点をプリント配線トラックに直接ハンダ付けできる真空管ソケットが開発されました。ソケットの底部、または同様に真空管を底部から見ると、ピンはインデックス ノッチまたはギャップから時計回りに番号が付けられており、この慣習は集積回路の時代まで続いています。

1930年代には、制御グリッドへの接続が、管上部の金属製トップキャップから引き出されていることが多かった。これは、リード線付きのクリップを使用して接続されていた。一例として、6A7ペンタグリッドコンバータが挙げられる。後に、6DQ6 など、特に無線周波数 (RF) 電力増幅器やテレビの水平偏向増幅器として使用される一部の管では、プレートまたはアノードリードがエンベロープから突き出ていた。どちらの場合も、これにより管の出力回路を入力 (グリッド) 回路からより効果的に分離することができた。プレートがキャップまで引き出された管の場合、プレートをより高い電圧で動作させることも可能になった (3A3 などのカラーテレビ用整流器や高電圧レギュレータ管の場合は 26,000 ボルト以上)。珍しい管の中には、グリッドとプレートの両方にキャップが付いているものもあった。キャップは対称的に配置され、軸が異なっていた。

 1911年頃のDeforest Spherical Audion ^[3]のような最も初期の真空管は、ヒーター用に一般的な電球のEdisonソケットを使用し、他の要素にはフライングリードを使用していました。1915年のCunningham AudioTron ^[4]やDeforest Oscillion ^[5]のように、他の真空管はすべての接点にフライングリードを直接使用していました。米国海軍のStable Element Mark 6のサーボに使用されたC6A型キセノンサイラトロンは、モーグル型のネジ留め式ベースと、グリッドとアノードの接続用に上部にL字型の硬いワイヤを備えていました。 ^[6]嵌合コネクタは、フライングリード（フリーハンギング）に取り付けられた締め付けネジ付きの機械加工された真鍮ブロックのペアでした。

真空管が普及し、新しい電極が追加されると、より多くの接続が必要になりました。このニーズに対応するために、特別に設計されたベースが作られました。しかし、世界は第一次世界大戦で苦しみ、新しい電子技術が登場したばかりだったため、設計は標準化にはほど遠いものでした。通常、各社は独自の真空管とソケットを持っており、他社の真空管と互換性がありませんでした。1920年代初頭までに、この状況はようやく変わり、いくつかの標準ベースが作成されました。それらは、3〜7個の突起が付いたベース（セラミック、金属、ベークライトなど）で構成されており、突起の配置は不規則であったり、突起の1つまたは2つが他の突起よりも直径が大きくなったりして、真空管を特定の位置でしか挿入できませんでした。ベース側面のバヨネットに頼ることもありました。これらの例としては、非常に一般的な米国のベース UX4、UV4、UY5、UX6 や、ヨーロッパの B5、B6、B7、B8、C7、G8A などがあります。米国の真空管には通常、円形配列の 4 ～ 7 本のピンがあり、ヒーター接続用の隣接する大きなピンのペアがあります。

交流(AC) ライン/主電源で動作するラジオが開発される前は、一部の 4 ピン真空管 (特に、非常に一般的な UX-201A ('01A)) には、円筒形のベースの側面にバヨネット ピンがありました。ソケットは、そのピンを使用して真空管を保持し、時計回りに少し回すだけで挿入が完了します。基本的にすべて同じ平面にある板ばねがピンの底部を上向きに押し、バヨネット ピンをかみ合わせた状態に保ちます。

最初の熱陰極 CRT であるWestern Electric 224-B には、標準の 4 ピン バヨネット ベースがあり、バヨネット ピンは通電接続でした。(有効なピンは 5 本: ダイオード ガンとシングルエンド偏向を備えた静電偏向ガス フォーカス型でした。アノードと他の 2 つのプレートは共通でした。)

こうしたタイプのベースの初期の例外はピーナッツ 215 で、プロングの代わりに 4 つのドロップのような接点を持つ小さなバヨネット ベースが採用されていました。もう 1 つの例外は、一般に P として知られるヨーロッパのサイド コンタクト シリーズで、プロングの代わりに、チューブ軸から 90 度のサイド コンタクトと 4 ～ 12 個の接点を採用していました。

1935年4月、ゼネラル・エレクトリック社は、新しい金属製エンベロープ・チューブとともに、新しい8ピンのチューブ・ベースを発表しました。^{[7] [8]この新しいベースは}、オクタル・ベースとして知られるようになりました。^[9]オクタル・ベースは、最大7本の導体しか提供していなかった以前の米国のチューブ・ベースよりもベース全体のサイズが小さく、導体が1本多くなっています。IEC 60067、^[10]図IEC 67-I-5aで定義されているオクタル・ベースは、ピン間の角度が45度で、中央の直径7.82 mm ( 5 ⁄ 16インチ)のキー付きポスト(スピゴット と呼ばれることもある)の周りに直径17.45 mm ( 11 ⁄ 16 インチ)の円を形成しています。オクタル・ソケットはオクタル・チューブを受け入れるように設計されており、キー付きポストのリブがソケットのインデックス・スロットにフィットするため、チューブは一方向にしか挿入できません。

金属管で使用する場合、ピン 1 は常に金属シェルへの接続用に予約されており、金属シェルは通常、シールドの目的で接地されていました。この予約により、6SL7/6SN7 デュアル三極管などの管には金属エンベロープが付属しませんでした。このような管では、各三極管に 3 つの接続 (カソード、グリッド、アノード) (合計 6 つ) と、並列ヒーター用に 2 つの接続が必要だったためです。8 進ベースはすぐにガラス管にも採用され、中央の大きな支柱にガラス管の「排気チップ」を収納して保護することもできました。8 本のピンが利用できるようになったことで、デュアル三極管など、以前よりも複雑な管を構成できるようになりました。8 進ベース管のガラス エンベロープは、中央に中空の支柱があり、8 本の金属ピンに囲まれたベークライトまたはプラスチック ベースに接着されていました。管からのワイヤ リードはピンにはんだ付けされ、排気チップは支柱の内側で保護されていました。

真空管ソケットを8ピンの電気コネクタとして使用できるようにするマッチングプラグも製造されました。廃棄された真空管のベースをこの目的に再利用することができました。オクタルソケットは他のコンポーネント、特に電解コンデンサアセンブリ^[11]や電気リレーを取り付けるために使用されました。オクタルマウントリレーは現在でも一般的です。^[12]

広く普及しているヨーロッパの指定システムに従うほとんどの八進管は、ECC34 のように最後から 2 番目の数字が「3」です (詳細はMullard–Philips 管の指定に関する記事を参照)。これとは別の、完全に時代遅れの、第二次世界大戦前のドイツの八進管タイプもあります。^{[引用が必要]}

オクタル管とミニチュア管は、真空管式オーディオハイファイやギターアンプで今でも使用されています。リレーは歴史的に真空管の形で製造されており、^[13]産業用リレーはピン配置にオクタルベースを使用し続けています。^{[14] [15]}

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  8 進基本管、ソビエト 6Π3C。6L6 に似ています。
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  6SN7の8進数ベース
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  オクタルソケット

オクタル ベースの派生型である B8Gロクタル ベースまたはロックインベース (「loktal」と綴られることもある - シルバニアの商標) は、自動車ラジオなどの耐久性が要求される用途向けにシルバニアによって開発されました。B8B (1958 年までに時代遅れとなった英国の名称) とともに、これらの 8 ピン ロッキング ベースはほぼ同一であり、名前は通常互換性があると見なされます (ただし、スピゴットの材質やスピゴットのテーパーなど、仕様に若干の違いがあります)。^[16]ピンの形状はオクタルと同じですが、ピンは細く (標準的なオクタル ソケットに収まりますが、ぐらつき、接触が良好ではありません)、ベース シェルはアルミニウム製で、中央の穴には電気接点があり、チューブを機械的に所定の位置に固定します (そのため「ロクタル」と呼ばれます)。ロクタル管は、数社の機器メーカーによってのみ広く使用されていましたが、最も有名なのはPhilco 社で、同社は多くの卓上ラジオにこの管を使用していました。ロクタル管には、ベーススカートの側面に小さなインデックスマークがあり、その側面から押さない限り、ソケットから簡単に外れません。ピンは実際には管からのFernicoまたはCunife の引き出し線であるため、ピンがソケット接点とは異なる金属組成であるため、電解腐食生成物が蓄積して断続的な接続が発生しやすくなります。

ロカル チューブの構造は、ガラスの「ボタン」ベースを通過する接続ピンによって直接サポートされていました。オクタル チューブの構造は、ガラスの「ピンチ」でサポートされていました。これは、エンベロープの底部を溶融温度まで加熱し、ピンチを圧迫して閉じることで形成されました。ピンチを密閉すると、接続ワイヤがピンチのガラスに埋め込まれ、真空密閉が実現しました。次に、接続ワイヤは中空のベース ピンを通過し、そこではんだ付けされて恒久的な接続が確立されました。

ロクタル管は、ソケット ピンと内部要素間の接続長がオクタル管よりも短く、そのためオクタル管よりも高い周波数で動作できました。小型の「オールガラス」7 ピンおよび 9 ピン管の登場により、オクタル管とロクタル管の両方が追い抜かれたため、ロクタル管の高周波の潜在能力は完全には活用されませんでした。

米国のロクタル管タイプ番号は、通常「7」（6.3ボルトタイプ）または「14」（12.6ボルトタイプ）で始まります。これは、ヒーター電圧を公称7ボルトまたは14ボルトと指定することでごまかされ、管の命名法が適合しました。^[17]バッテリータイプ（主に1.4ボルト）は「1Lxn」でコード化されます。ここで、xは文字、「n」は数字です（「1LA4」など）。ロシアのロクタルはLで終わります（例：6J1L）。ヨーロッパの指定は曖昧で、すべてのB8Gロクタルの番号は次の範囲のいずれかです。

• 20～29（EBL21、ECH21、EF22など）ただし、初期のDAC21、DBC21、DCH21、DF21、DF22、DL21、DLL21、DM21はB9Gまたはオクタルベースで、シルバニアのロックタル標準への変更は1942年に行われた^[18]。
• または 50～59 (ヨーロッパの 9 ピン ロックイン ベースを含む特殊なベース) ですが、他のタイプも同じ範囲です (たとえば、EF51 は B8G ロケールですが、EF55 は 9 ピン ロケール、B9G、EL51 はサイド コンタクト P8A ベースです)。

• 9 ピンのローカル ベース B9G には、1938 年の Philips EF50、EL60、およびヨーロッパの 20 ～ 29 と 50 ～ 59 の範囲の一部のタイプ番号が含まれます。
• ムラード・フィリップス管の指定には、別の「局所ローレンツ」があります。

小型真空管を市場に導入する試みは、実験者や愛好家が前述のピーナッツ215のようないわゆるピーナッツ真空管^[19]を使用したラジオを作った1920年代にさかのぼります。当時の原始的な製造技術のため、これらの真空管は商業的に使用するには信頼性が低すぎました。

RCA はElectronics誌で新しい小型真空管を発表し、信頼性が証明されました。最初の真空管は、6J6 ECC91 VHFデュアル三極管など、1939 年に導入されました。一般に「小型」と呼ばれるベースは、7 ピンの B7G タイプと、それより少し後の 9 ピンの B9A (Noval) です。ピンは、8 または 10 個の等間隔の位置で円形に均等に配置され、1 つのピンが省略されています。これにより、真空管を 1 つの方向にしか挿入できません。ピンを省略するキーイングは、8 ピン (サブミニチュア)、10 ピン、および 12 ピン ( Compactron ) 真空管でも使用されます (10 ピンのバリエーションである「Noval+1」は、基本的に、センター コンタクトが追加された 9 ピン ソケットです)。

ロカル管と同様に、ミニチュア管のピンはガラスエンベロープの底から突き出ている硬いワイヤで、ソケットに直接差し込みます。ただし、以前のすべてのモデルとは異なり、ミニチュア管には独立したベースが取り付けられていません。ベースはガラスエンベロープの一体型です。つままれた空気排出突起は管の上部にあり、独特の外観になっています。1つのエンベロープに複数の機能セクションを含めることができ、デュアル三極管構成が特に一般的です。7ピンと9ピンの管が一般的でしたが、後にコンパクトロンシリーズなどのより多くのピンを備えたミニチュア管が導入され、最大3つの増幅要素を取り付けることができました。一部のミニチュア管ソケットには、管を囲む円筒形の金属製静電シールドと嵌合するスカートがあり、機器が振動した場合に管を所定の位置に保持するためのスプリングが取り付けられていました。シールドには熱接点が取り付けられることがあり、ガラスエンベロープからシールドに熱を伝達してヒートシンクとして機能し、高出力アプリケーションでチューブの寿命を延ばすと考えられていました。

ミニチュア チューブのピン (通常はCunifeまたはFernico ) とチューブ ベースに使用される異なる金属合金による電解効果により、特に電池駆動のラジオ セットで使用されるような比較的低電流のチューブでは、局部腐食による断続的な接触が発生する可能性があります。ミニチュア チューブを使用した故障した機器は、チューブを取り外して再挿入し、腐食の絶縁層を乱すことで、復活できる場合があります。

ミニチュア真空管は第二次世界大戦中に軍事用に広く製造され、^[20]民生用機器にも使用されました。ソノラ・ラジオ・テレビジョン社は、1940年4月にこれらのミニチュア真空管を使用した最初のラジオ「キャンディッド」を製造しました。^{[21] 1940年6}月、RCAは、ハンドバッグやコートのポケットに収まるほど小さい最初のスーパーヘテロダイン受信機である電池駆動のモデルBP-10をリリースしました。 ^{[22] [23]} このモデルには、次の真空管ラインナップがありました。1R5  -ペンタグリッドコンバータ、1T4  - IFアンプ、 1S5  -検波器/AVC/AFアンプ、 1S4  - オーディオ出力。BP-10は非常に人気があり、ゼニス、モトローラ、エマーソン、その他のラジオメーカーがRCAのミニチュア真空管をベースにした同様のポケットラジオを製造しました。^[21]これらのポケットラジオのいくつかは1941年に発売され、第二次世界大戦中の1942年4月にラジオの生産が中止されるまで販売されました。^[24]

戦後、ミニチュア真空管はオクタル真空管やロクタル真空管よりも安価であったため、技術的な利点にかかわらず民間用に製造され続けた。^[20]

B7G (または「スモールボタン」または「ヘプタル」) 7 ピン ミニチュア チューブは、Noval よりも小さく、直径 9.53 mm (3/8 インチ) の円弧に 45 度の間隔で 7 つのピンが配置されています。「欠落」したピンの位置は、チューブをソケットに配置するために使用されます (オクタル、ロクタル、リムロック ソケットとは異なります)。例としては、6AQ5/EL90 や 6BE6/EK90 などがあります。このタイプのヨーロッパのチューブには、90 ～ 99、100 ～ 109、190 ～ 199、900 ～ 999 の番号が付いています。100 ～ 109 シリーズの一部には、ドイツ国防軍ベースなど、珍しい非 B7G ベースが付いています。

9ピンの小型Noval B9Aベースは、ボタン9ピン、B9-1とも呼ばれ、オクタルなどの以前の一般的なタイプと比較して物理的なサイズを有効に縮小し（スペースが限られているテレビ受信機で特に重要）、同時に十分な数の接続を提供し、二重三極管や三極管-六極管などの比較的複雑な真空管の電極すべてに事実上制限なくアクセスできるようにしました（B7Gとは異なります）。また、従来の接地グリッドUHF三極管（例：6AM4）のグリッドへの4つの接続のように、より単純なデバイスの電極に複数の接続を提供して、高周波性能に対するリードインダクタンスの有害な影響を最小限に抑えることもできます。

このベースタイプは、トランジスタがその使用を大きく置き換える前の時代の終わり頃に商業的に生産された、米国の多くの真空管とほとんどの欧州真空管（例：12AX7 -ECC83、EF86、EL84 ）で使用されていました。

IEC 67-I-12a 仕様では、直径 11.89 mm の円弧で、厚さ 1.016 mm の 9 本のピン間の角度が 36 度であることが要求されています。

このタイプのヨーロッパの真空管の番号は、80 ～ 89、180 ～ 189、280 ～ 289、800 ～ 899、8000 ～ 8999 です。

Duodecar B12C ベース (IEC 67-I-17a) は、直径 19.1 mm の円に 12 本のピンがあり、1961 年に登場しました。Compactron T-9 構造/E12-70 ベースとも呼ばれていました[ 25 ^{]。形状は Noval ソケットに似ていますが、サイズが大きくなっています。中央には、Compactron チューブの底部にあるチューブ排気パイプ用のクリアランス ホールがあります (似た名前ですが、サイズが異なる}Duodecal B12A ベースと混同しないでください)。

リムロック(B8A) ベースは、ピン サークルの直径が Noval に近い 8 ピン設計で、エンベロープの側面にある突起を使用して、ソケット壁のガイドと保持スプリングに噛み合わせます。これにより、ピンの位置合わせ (ピンが等間隔であるため) と、かなりの保持力が得られます。このベース タイプを備えた初期のチューブは、通常、ソケット壁に合わせてエンベロープの下側約 15 mm の周りに金属製のスカートがあり、これによりある程度の組み込み遮蔽が提供されましたが、これらはすぐに「スカートなし」バージョンに置き換えられました。スカートのないバージョンでは、ガラスが特徴的に広がっており、物理的にスカートがありませんでした。ヨーロッパの命名体系では、リムロック チューブは 40 ～ 49、110 ～ 119 (例外あり)、および 400 ～ 499 の範囲で番号が付けられています (例: EF40)。他の地域ではほとんど知られていませんでしたが、これは 1940 年代後半から 1950 年代にかけてのヨーロッパのラジオでは非常に一般的なベース タイプでしたが、最終的には、広く普及した B7G および Noval (B9A) ベース タイプに置き換えられました。

1935年までに、レーダーや通信の発展のために新しい真空管技術が必要となった。UHFの要件により既存の真空管は厳しく制限されていたため、これらの真空管をホストシステムに接続する方法に影響を与える革新的なアイデアが実装された。2つの新しいベース、エイコーンチューブとライトハウスチューブが登場した。どちらも同じ問題を解決しているが、アプローチは異なっていた。RCAのトンプソン、GMローズ、サルツバーグ、バーンサイドは、はるかに小さな電極と放射状の短い接続を使用してエイコーンチューブを作成した。^[26]ライトハウスチューブの設計者は、オクタルベース2C43などの異なるアプローチを採用した。^[27]これは、接続に同心円筒形の金属接点を使用することでインダクタンスを最小限に抑え、より高い周波数を可能にした。

ヌービスタは非常に小型で、浮遊容量とリードインダクタンスを低減します。ベースとソケットが非常にコンパクトなため、UHF TV チューナーで広く使用されました。また、電子機器部分全体がヌービスタに基づいている高価なスタジオテープ レコーダーであるAmpex MR-70のように、低周波数での小信号アプリケーションにも使用できました。

他にも多くのソケット タイプがありますが、そのうちのいくつかを以下に示します。

• デカールB10B ベース (IEC 67-I-41a) 直径 11.89 mm の円に直径 1.02 mm のピンが 10 本 (例: PFL200)
• Decar B10Gベース（IEC E10-73）標準9ピンミニチュアベースの中央に追加された10番目のピン（例：6C9）
• Magnoval B9D ベース (IEC 67-I-36a) 直径 1.27 mm の 9 本のピン、ピン円直径 17.45 mm の円弧内、例: EL503、EL509、PD500 など - 次のものと混同しないでください...
• Novar B9E ベース、直径 1.02 mm の 9 ピン、ピン円直径 17.45 mm の円弧、Compactron タイプの 1 つ、Magnoval に似ています (ただし、Novar チューブを Magnoval ソケットに入れるとピンとの接触が悪くなり、Magnoval チューブを Novar ソケットに入れるとソケットが損傷する可能性があります)。
• サブマグナルB11A ベース (アメリカ)、11 ピン。産業用リレー ソケットや HV 電源としても使用されます。Amphenole / WirePro (WPI) / Eaton 78 シリーズ、ソケット (メス) 部品番号: 78-S-11。対応するプラグ (オス) の部品番号: 86-CP-11
• Neo Eightarベース (IEC 67-I-31a) 直径 15.24 mm の円に 8 本のピン
• 5 ピン サブミニチュア ワイヤエンド B5A ベース (ソケットは使用しません。例: EA76)

^{商用サイト Pacific TV [28]}には、非常に多様な真空管ソケットと類似のソケットが、非公式のアプリケーションノートとともにリスト化され説明されている。その中には、ヌービスター、8 ピン サブミニチュア、ビジコン、反射クライストロン、9 ピン オクタル型、10 ピン ミニチュア (2 種類)、11 ピン サブマグナル、14 ピン ダイヘプタル、およびニキシー管や真空蛍光灯型 (さらにそれ以上) などの多くの表示管が含まれている。また、各ソケットには鮮明で高品質の画像へのリンクがある。

すべて同じ平面から出ている柔軟なワイヤ リードを備えたいくつかの超小型チューブは、超小型インライン ソケットによって接続されていました。

2K25 や 2K45 などの低出力反射クライストロンには、オクタル ベース ピンと平行な小径の剛性同軸出力があります。同軸を収容するために、1 つの接点がクリアランス ホールに置き換えられました。

高出力用途の真空管では、カスタムのソケット設計が必要になることが多かった。さまざまな工業用真空管には、大型の 4 ピン ソケットが使用されていた。送信管には、すべてのピンが円形で 1 つのピンが他のピンより幅広になっている特殊な 7 ピン ソケット (Septar または B7A) が使用された。1950 年代に導入された、長いワイヤ リード付きの超小型真空管は、プリント回路基板に直接はんだ付けされることが多かった。ソケットは初期のトランジスタ用に作られたが、トランジスタの信頼性が確立されるとすぐに人気がなくなった。これは初期の集積回路でも同じで、IC ソケットは後に、アップグレードが必要なデバイスにのみ使用されるようになった。

^{[29] [30]}

• ヌビスター
• コンパクトトロン
• アンフェノール
• 真空管一覧

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